JPH0314774B2 - - Google Patents
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Landscapes
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Description
本発明はゼオライトの新規な製造方法に関する
ものである。さらに詳しくは本発明は見掛密度が
高く、かつ圧縮強度の優れたゼオライト成型体を
製造するための新らしいゼオライト成型体の製造
方法を提供するものである。
天然または合成の各種ゼオライトはそれぞれの
吸着特性、イオン交換能や触媒能に応じて多くの
工業的分野で利用されている。ところでゼオライ
ト自体の粒子間の凝集性は余り大きくなく、小塊
粒、粗粒子等の状態で工業的に利用されることは
強度の点より見ても極めて稀れであり、多くの場
合はゼオライト素材をタブレツト、ペレツト、球
状その他の適当な形態に成型し、これを焼成して
機械的強度を高めた成型体として使用するのが通
例である。公知のゼオライトの造粒、成型工程を
大別すると混合、成型、乾燥および焼結の４工程
に大別される。混合工程においては、ゼオライト
粉末の素材に、適当な無機系結合剤、例えばカオ
リン、ケイソウ土、ベントナイト等の粘土鉱物系
の結合剤や、必要あればさらに分散剤、滑沢剤、
押し出し助剤等の添加物を加えて、水の存在下に
湿式混和を行なつて均質な混合物を作り、次の成
型工程ではこの混合物を前記したような適当な形
状に成型する。
引き続いて行われる乾燥工程では得られた成型
体を乾燥してこれに含まれている水分の大部分を
除去する。次いで焼結工程においては各種ゼオラ
イトの素材の性質に応じて最適な温度範囲を設定
して、その温度域で焼成を行うことにより最終的
にゼオライト成型体を得ている。
ところで、ゼオライト粉体の成型に際しては前
述したように無機系の粘土鉱物系物質が結合剤と
して広く使用されているが、これの使用によりゼ
オライトの凝集体または成型体を構成している粒
子相互間の結合力は増大する利点はあるが、反面
ゼオライト成型体中に残留する粘土系結合剤の存
在量に比例して、ゼオライト本来の吸着特性、触
媒活性、イオン交換能等が低下するという欠点が
ある。またゼオライト素材の種類によつて粘土系
のみの結合剤を使用した場合、ゼオライト成型体
は水分吸着量の増大につれて膨潤（Swelling）
に、反対に再生に際しては水が離脱するために縮
少（Shrinking）をきたし、その結果、機械的強
度が次第に劣化する傾向が見られる。さらに水分
飽和の状態に成型体が近ずくと急激に成型体の強
度が低下し、遂には成型体の形状がくずれ微粉化
の現象を起す。
かかるゼオライト成型体の欠点を改良してゼオ
ライト本来の吸着性能を低下させずに長期間活性
を維持させることの可能な機械的強度の優れた耐
摩耗性の大きい高密度のゼオライト成型体の製造
技術を確立することは工業的にも重要な課題であ
る。
本発明者らはかかる製造技術の確立すべく、
種々の成型試験を重ねた結果ゼオライトの湿式成
型に際してアルギン酸ナトリウムを使用すること
により、前述の如き課題が解決し得ることを見出
した。
すなわち、ゼオライトにアルギン酸ナトリウム
を加えて水分の存在する状態で混和すると、成型
が極めて容易に行なわれ、引き続き得られた成型
体を乾燥し400℃ないし750℃の温度域で焼成する
ことにより粒子相互間の結合の強い従つて機械的
強度や耐摩耗性の点で優れたゼオライト成型体が
得られることを見出した。本発明はかかる知見に
もとずくものである。
従つて本発明は第一に紛状または粒状の天然も
しくは合成のゼオライトにアルギン酸ナトリウム
を加えて、水分の存在する状態において混和しそ
の混和物を成型し、得られた成型体を乾燥し次い
で400℃〜750℃の温度域で焼成することを特徴と
するゼオライト成型体の新規な製造法（以下第一
法と記す）を提供するものである。
本発明者らはまた上記の製造法において、アル
ギン酸ナトリウムを用いて湿式混和を行う際に粘
土鉱物系の結合剤を併用することにより、アルギ
ン酸ナトリウム使用にもとづく効果に加えて、粘
土鉱物系の結合剤の使用量を軽減しうる効果が得
られることを見出した。
従つて本発明は第二に、粉状または粒状の天然
もしくは合成のゼオライトにアルギン酸ナトリウ
ムと粘土系結合剤とを加えて、水分の存在する状
態において混和し、その混和物を成型し、得られ
た成型体を乾燥、次いで400℃〜750℃の温度域で
焼成することを特徴とするゼオライト成型体の製
造法（以下第二法と記す）を提供するものであ
る。
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明のゼオライトの製造法においては、粉状
または粒状の天然もしくは合成のゼオライトに水
分の共存下に第一法において、アルギン酸ナトリ
ウムを、第二法においてはアルギン酸ナトリウム
の粘土系結合剤の併用を行なつて混和し、その混
和物を成型し、得られた成型体を乾燥、焼成する
ことを特徴とするが、前述の第一法、第二法を通
じて本発明方法においてはゼオライト素材として
は、天然品または合成品のいずれを用いても差支
えない。
天然のゼオライトの例としては、モルデナイ
ト、クリノプチロライト、エリオナイト、チヤバ
サイト、フイリプサイト等が、一方合成のゼオラ
イトとしてはＸ−型ゼオライト（例：商品名MS
−13X）、Ａ−型ゼオライト（例：商品名MS−
3A、4A、5A）、Ｙ−型ゼオライト（例：リンデ
（Linde）SK−40、41）、モルデナイト（商品名
ゼオロン（Zeolon）−100、200、900）等が典型
的なものとして挙げられる。
これらのゼオライトは通常、粉状、もしくは粒
状で使用されるが、これらの形状としては微粒子
状ないし微粉状が好ましく、少なくとも20メツシ
ユよりも細かい粒子の形状が望ましい。
天然産のゼオライト原料を適当な粉砕機により
粉砕すれば、かかる粒形のゼオライト素材は容易
に得られ、一方各種の合成ゼオライトは合成時に
多くの場合微粉末状で得られるので、微粉砕等の
前処理を特に実施することなしに、その合成ゼオ
ライトを本発明における合成ゼオライト素材とし
て、そのまま使用することができる。
本発明の第一法における湿式混和に際しては、
上述のようなゼオライト素材を選択して適量のア
ルギン酸ナトリウムと水とを加えて、混和機を用
いて適当な時間混和を行う。この場合アルギン酸
ナトリウム（1000cps：アルギン酸ナトリウム１
ｇを水に溶解し100ml水溶液としたものの20℃に
おける粘度）の添加量はゼオライト素材に対して
0.3〜15％（重量％）であり、もつとも好ましい
範囲は0.5〜10％である。この場合、ゼオライト
素材の種類により水添加量や必要とする混和時間
は当然、異なることとなるが、通常の場合、混和
時間は１〜６時間で充分であり、目的に適した均
質混和物を得ることが可能である。
天然のゼオライト系粉末、例えばモルデナイ
ト、チヤバサイト、クリノプチロライト等の粉末
を使用する場合には混和時に必要とする水分は28
〜40％程度が適量であり、また合成のＡ型ゼオラ
イトまたはＸ−型ゼオライトの微粉末を使用する
場合には31〜42％程度の水分量を保持すればよ
い。いずれの種類の素材を使用しても混和時間は
１〜３時間程度で充分所期の目的を達成するとが
できる。こうして得られた混和物を用いて成型機
により1/16″、1/8″等のペレツトまたは其の他の
形状に成型することは極めて容易である。
湿式成型法により得られる成型体中には当然か
なり多量の水分が含有されておるので、通常100
℃前後の乾燥工程を経てその水分の大部分を除去
し、引続き400℃〜750℃で最終工程である焼成を
行う。
焼成に先行して上記の乾燥を行う意味は、水分
がかなり成型体に存在すると焼成工程で急激な水
分の蒸発に伴なつて成型体に亀裂を生じたり、ま
たゼオライト自身の結晶構造の劣化や破壊をきた
すので、かかる悪影響を防止するためである。
本発明方法においては、水溶性の高分子であ
る、アルギン酸ナトリウムを使用するが、このも
のの分子式は一般に（C5H7O4・COONa）ｎで
表わされ、ｎが253では分子量は50000、ｎが1010
では分子量は200000に達する。アルギン酸ナトリ
ウムとしては例えば、粘度300cps〔アルギン酸ナ
トリウム１ｇを水に溶かし100ml水溶液としたも
のの20℃における粘度〕、1000cps〔アルギン酸ナ
トリムウ１ｇを水に溶かし100ml水溶液としたも
のの20℃における粘度〕のものが市販されてお
り、これを使用することができる。
本発明方法におけるアルギン酸ナトリウムの使
用による利点としてはアルギン酸ナトリウム水溶
液の粘性にもとづいてそれが、ゼオライト粒子間
の結合を強めるとともにアルギン酸ナトリウムが
ゼオライト粒子の表面を被覆して保護コロイドの
作用をすることならびに、成型体の焼成工程にお
いて、アルギン酸ナトリウムはその分解に伴なつ
て多量の気体を発生するため、その発泡現象にも
とづいてゼオライト成型体は、より多孔性が増大
し、これの比表面積や細孔容積も、より好ましい
方向に増大することをあげることができる。しか
も、アルギン酸ナトリウムは、その分解生成物が
最終成型品において残存する量が少量であるとい
う利点を備えている。
粘土鉱物系の結合剤を使用する公知の方法にあ
つては、ゼオライト粒子相互間の結合力を強める
効果は得られるが、反面、使用した結合剤の大部
分が固体成分として最終成型体中に残留する結
果、ゼオライト本来の吸着特性を低下させるとい
う欠点があることに比較すると、本発明方法にお
いて使用するアルギン酸ナトリウムの上述の如き
利点は本発明方法の特徴的利点として特記すべき
ものである。
本発明の第二法は、基本的には第一法と同じ要
領で行うことができるが、アルギン酸ナトリウム
の使用量は好ましくは、ゼオライト素材に対して
0.2〜８％、またその際併用する粘土鉱物系結合
剤の使用量は好ましくはゼオライト素材に対して
25％以下である。
第二法においてもアルギン酸ナトリウム使用の
利点は前述の通りであるが、さらに、粘土系結合
剤の使用量を減少させるという利点が得られる。
以下に本発明の実施例を掲げて本発明をさらに
具体的により説明するが、本発明はこれらの実施
例に限定されるものではない。
実施例 １
本例は天然のチヤバサイト（Chabazite：
Arizona、U.S.A）をゼオライト素材として用い
本発明の第一法で成型体の製造を行なつた例を示
すものである。
天然のチヤバサイト（150メツシユ（mesh）よ
り細かい粉末）の100°〜110℃乾燥品20Kgに対し
てアルギン酸ナトリウム〔1000cps：アルギン酸
ナトリウム１ｇを水に溶かし100ml水溶液とした
ものの20℃における粘度〕と水とを加えてＶ−ミ
キサーにより約２時間30分にわたる混和を行なつ
た。この場合アルギン酸ナトリウムの添加量は乾
燥した粉末ゼオライト素材に対して２％とした。
また、混和終了時の混和物中の水分量は38.6％で
あつた。
混和工程終了後、混和物の成型機を用いて1/8
″ペレツト（直径３mm、長さ4.5〜5.5mm）に成型さ
れ、次いで100°〜110℃で乾燥された。かくして
得られた乾燥ペレツトはフラツシヤーを用いて長
さを調整した後、540℃〜550℃で４時間空気雰囲
気中で焼成し、焼成ペレツトを得た。
焼成ペレツトの試験結果を第１表に記載した。
The present invention relates to a novel method for producing zeolite. More specifically, the present invention provides a new method for producing a zeolite molded body that has a high apparent density and excellent compressive strength. Various types of zeolites, natural or synthetic, are used in many industrial fields depending on their adsorption properties, ion exchange abilities, and catalytic abilities. By the way, the cohesiveness between the particles of zeolite itself is not very large, and it is extremely rare for it to be used industrially in the form of small agglomerates or coarse particles, even from the viewpoint of strength, and in many cases zeolite It is customary to mold the material into tablets, pellets, spheres, or other suitable shapes, and then fire the molded material to increase its mechanical strength and use it as a molded product. The known zeolite granulation and molding processes can be roughly divided into four steps: mixing, molding, drying, and sintering. In the mixing process, a suitable inorganic binder such as a clay mineral binder such as kaolin, diatomaceous earth, or bentonite is added to the zeolite powder material, and if necessary, a dispersant, a lubricant,
Additives such as extrusion aids are added and wet blending is performed in the presence of water to form a homogeneous mixture, which is then molded into the appropriate shape as described above. In the subsequent drying step, the obtained molded body is dried to remove most of the moisture contained therein. Next, in the sintering process, an optimal temperature range is set according to the properties of the various zeolite materials, and sintering is performed in that temperature range to finally obtain a zeolite molded body. By the way, when molding zeolite powder, as mentioned above, inorganic clay mineral-based materials are widely used as binders. Although it has the advantage of increasing the binding strength of zeolite, it has the disadvantage that the adsorption properties, catalytic activity, ion exchange ability, etc. inherent to zeolite decrease in proportion to the amount of clay-based binder remaining in the zeolite molded body. be. Also, depending on the type of zeolite material, if a clay-based binder is used, the zeolite molded body may swell as the amount of water adsorption increases.
On the other hand, during regeneration, shrinkage occurs due to the removal of water, and as a result, there is a tendency for mechanical strength to gradually deteriorate. Further, as the molded product approaches a state of water saturation, the strength of the molded product decreases rapidly, and the shape of the molded product eventually collapses, causing the phenomenon of pulverization. A technology for producing a high-density zeolite molded body with excellent mechanical strength, high abrasion resistance, and which can improve the shortcomings of such a zeolite molded body and maintain its activity for a long period of time without reducing the inherent adsorption performance of zeolite. Establishing this is an important issue from an industrial perspective. In order to establish such a manufacturing technology, the present inventors
As a result of various molding tests, it was found that the above-mentioned problems could be solved by using sodium alginate during wet molding of zeolite. In other words, when sodium alginate is added to zeolite and mixed in the presence of moisture, molding is extremely easy, and the resulting molded product is subsequently dried and fired at a temperature range of 400°C to 750°C to form particles with each other. It has been found that a zeolite molded body with strong bonds between the zeolites and excellent mechanical strength and wear resistance can be obtained. The present invention is based on this knowledge. Therefore, the present invention first involves adding sodium alginate to powdered or granular natural or synthetic zeolite, mixing the mixture in the presence of moisture, molding the mixture, drying the resulting molded product, and then The present invention provides a novel method for producing a zeolite molded body (hereinafter referred to as the first method), which is characterized by firing at a temperature range of 750°C to 750°C. In the above production method, the present inventors also used a clay mineral-based binder when performing wet mixing using sodium alginate, thereby achieving the effect of using sodium alginate as well as the clay mineral-based binding agent. It has been found that the effect of reducing the amount of the agent used can be obtained. Therefore, the second aspect of the present invention is to add sodium alginate and a clay-based binder to powdered or granular natural or synthetic zeolite, mix the mixture in the presence of moisture, and mold the mixture. The present invention provides a method for producing a zeolite molded body (hereinafter referred to as the second method), which is characterized by drying the molded body and then firing it in a temperature range of 400°C to 750°C. The present invention will be explained in detail below. In the method for producing zeolite of the present invention, in the first method, sodium alginate is added to powdered or granular natural or synthetic zeolite in the presence of water, and in the second method, sodium alginate is used in combination with a clay-based binder. The zeolite material used in the method of the present invention through the first method and second method described above is characterized by: Either natural or synthetic products may be used. Examples of natural zeolites include mordenite, clinoptilolite, erionite, chaabasite, and filipsite, while synthetic zeolites include X-type zeolite (e.g., trade name MS
-13X), A-type zeolite (e.g. product name MS-
3A, 4A, 5A), Y-type zeolite (eg Linde SK-40, 41), mordenite (trade name Zeolon-100, 200, 900) and the like. These zeolites are usually used in the form of powder or granules, preferably in the form of fine particles or fine powder, preferably in the form of particles finer than at least 20 meshes. Such granular zeolite materials can be easily obtained by pulverizing naturally produced zeolite raw materials using an appropriate pulverizer.On the other hand, various synthetic zeolites are often obtained in the form of fine powder during synthesis, so fine pulverization, etc. The synthetic zeolite can be used as it is as a synthetic zeolite material in the present invention without any particular pretreatment. In the wet mixing in the first method of the present invention,
A zeolite material as described above is selected, an appropriate amount of sodium alginate and water are added, and the mixture is mixed for an appropriate time using a mixer. In this case, sodium alginate (1000cps: sodium alginate 1
The amount added (viscosity at 20℃ of 100ml aqueous solution made by dissolving g in water) is based on the zeolite material.
The range is 0.3 to 15% (wt%), and the most preferred range is 0.5 to 10%. In this case, the amount of water added and the required mixing time will naturally vary depending on the type of zeolite material, but in normal cases, a mixing time of 1 to 6 hours is sufficient, and a homogeneous mixture suitable for the purpose can be obtained. It is possible to obtain. When using natural zeolite powders such as mordenite, chabasite, clinoptilolite, etc., the water required during mixing is 28
A suitable amount is about 40%, and when using synthetic A-type zeolite or X-type zeolite fine powder, it is sufficient to maintain a water content of about 31-42%. Regardless of the type of material used, a mixing time of about 1 to 3 hours is enough to achieve the desired purpose. It is extremely easy to mold the mixture thus obtained into pellets of 1/16", 1/8", etc. or other shapes using a molding machine. The molded product obtained by wet molding naturally contains a considerable amount of water, so it is usually
Most of the moisture is removed through a drying process at around 400°C, followed by the final firing process at 400°C to 750°C. The reason for performing the above drying process prior to firing is that if a large amount of water is present in the molded product, cracks may occur in the molded product due to rapid evaporation of water during the firing process, and the crystal structure of the zeolite itself may deteriorate. This is to prevent such an adverse effect since it may cause destruction. In the method of the present invention, sodium alginate, which is a water-soluble polymer, is used, and the molecular formula of this substance is generally expressed as (C 5 H 7 O 4・COONa)n, and when n is 253, the molecular weight is 50,000, n is 1010
Then the molecular weight reaches 200,000. For example, sodium alginate is commercially available with a viscosity of 300 cps [viscosity at 20°C of 1 g of sodium alginate dissolved in water to make 100 ml of aqueous solution] and 1000 cps [viscosity of 1 g of sodium alginate dissolved in water to make 100 ml of aqueous solution at 20°C]. and can be used. The advantages of using sodium alginate in the method of the present invention are that, based on the viscosity of the aqueous sodium alginate solution, it strengthens the bonds between the zeolite particles, and the sodium alginate coats the surface of the zeolite particles to act as a protective colloid; In the firing process of the molded body, sodium alginate generates a large amount of gas as it decomposes, so the porosity of the zeolite molded body increases due to the foaming phenomenon, and its specific surface area and pores increase. The volume can also be increased in a more favorable direction. Furthermore, sodium alginate has the advantage that only a small amount of its decomposition products remain in the final molded product. Known methods that use clay mineral-based binders have the effect of strengthening the bonding force between zeolite particles, but on the other hand, most of the binders used remain as solid components in the final molded product. Compared to the disadvantage that the residual adsorption properties of zeolite are deteriorated as a result, the above-mentioned advantages of the sodium alginate used in the process of the present invention are noteworthy as characteristic advantages of the process of the present invention. The second method of the present invention can be carried out basically in the same manner as the first method, but the amount of sodium alginate used is preferably
0.2 to 8%, and the amount of clay mineral binder used at that time is preferably based on the zeolite material.
Less than 25%. In the second method, the advantages of using sodium alginate are as described above, but there is also the advantage of reducing the amount of clay-based binder used. The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Example 1 This example uses natural Chabazite.
This figure shows an example in which a molded body was manufactured by the first method of the present invention using zeolite (Arizona, USA) as a zeolite material. Sodium alginate [1000 cps: viscosity at 20°C of 100ml aqueous solution of 1g of sodium alginate dissolved in water] and water to 20kg of natural chabasite (powder finer than 150 mesh) dried at 100° to 110°C. was added and mixed using a V-mixer for about 2 hours and 30 minutes. In this case, the amount of sodium alginate added was 2% based on the dry powdered zeolite material.
Furthermore, the moisture content in the mixture at the end of mixing was 38.6%. After the mixing process is completed, use a mixture molding machine to make 1/8
The dried pellets were molded into pellets (diameter 3 mm, length 4.5-5.5 mm) and then dried at 100° to 110°C. C. for 4 hours in an air atmosphere to obtain calcined pellets.The test results of the calcined pellets are listed in Table 1.
【表】【table】
【表】
した。
第１表には成型工程の途中で得られる乾燥1/8
″ペレツトならびに焼成1/8″ペレツトの試料採取
を４回に分けて行い、各サンプルの小群よりペレ
ツトを10個無作為抽出して圧縮強度を測定した値
が記載されている。
本例では1/8″ペレツト乾燥品の平均圧縮強度
＝6.75Kg／ペレツトであり、一方最終製品の焼成
体の＝16，45Kg／ペレツトという驚くべき強度
の優れた値が得られている。さらに1/8″焼成ペレ
ツトの抜き取り検査を行なつて見掛密度の測定を
行つた結果を第２表に記載した。見掛密度の平均
値算出に際しては、第１表と同様に最大値（＊＊
印）、最小値（＊印）を除外した。【expressed.
Table 1 shows the dry 1/8 obtained during the molding process.
Samples of "pellets" and fired 1/8" pellets were collected in four separate batches, and 10 pellets were randomly selected from each small group of samples, and the compressive strength values were measured. In this example, the average compressive strength of the dried 1/8'' pellets was 6.75 Kg/pellet, while the final fired product had an amazing strength of 16.45 Kg/pellet.Furthermore, Table 2 shows the results of sampling the 1/8'' fired pellets and measuring the apparent density. When calculating the average value of apparent density, use the maximum value (**
), the minimum value (*) was excluded.
【表】【table】
【表】
第２表により見掛密度の平均値が本例では
1.187ｇ／cm3に達していることが判る。上述の如
きペレツトの強度や見掛密度の測定値より見ても
本発明の第一法が如何に優れた方法であるかが判
る。
次に本実施例で得られた最終製品の品質テスト
として窒素ガスの吸着を調べその結果を第１図に
示す。
第１図における×印は本実施例で得られた1/8
″ペレツトの活性化品のN2−吸着等温線（25℃）
を、また▲印は本実施例で使用したゼオライト素
材（天然のチヤバサイト：150メツシユより細か
い粉末）のN2−吸着等温線（25℃）を示してい
る。
第１図の縦軸には窒素吸着量ml／ｇ−吸着剤
（NTP）が示され、横軸には、圧力mmHgが示さ
れている。これらの２検体の吸着等温線は測定誤
差内で一致しており、これより見ても、アルギン
酸ナトリウムがゼオライト本来の吸着特性を損な
うことなく、成型に際して粒子相互間の結合強化
のために極めて有効に作用していることが判る。
実施例 ２
本例はＸ−型合成ゼオライト粉末を、本発明の
第二法によりアルギン酸ナトリウムと粘土系結合
剤であるベントナイトとを併用して成型体を製造
した例を示すものである。操作は実施例１に準じ
て行つた。本例の要旨と得られ結果は以下のとお
りである。
(a) ゼオライト素材：シカソーブＺ−1030（商品
名：関東化学株式会社製）〔細孔径10AのＸ−
型合成ゼオライト微粉末（Na−型）、200メツ
シユより細かい粉末〕の100°〜110℃乾燥品25
Kg
(b) アルギン酸ナトリウム：（アルギン酸ナトリ
ウムとして半井化学薬品製の1000cpsのものを
使用）上記のゼオライト素材粉末に対して２％
（重量）添加。
(c) 粘土系結合剤：150メツシユより細かいベン
トナイト粉末を上記ゼオライト素材に対して21
％添加。
(d) 混和時の水分含有量：36.6％
(f) 1/8″成型ペレツトの乾燥温度：100°〜110℃
(g) 1/8″成型ペレツトの焼成条件：525°〜540℃
（４時間30分）；空気雰囲気
本実施例で得られた1/8″ペレツトの乾燥品の平
均圧縮強度（）は6.74Kg／ペレツト、その焼成
品の平均圧縮温度は13.35Kg／ペレツトである
（第３表に抜き取り検査の結果を示す）。[Table] According to Table 2, the average value of apparent density in this example is
It can be seen that it reaches 1.187g/cm 3 . It can be seen from the above-mentioned measurements of pellet strength and apparent density that the first method of the present invention is superior. Next, as a quality test of the final product obtained in this example, adsorption of nitrogen gas was examined and the results are shown in FIG. The x mark in Fig. 1 is 1/8 obtained in this example.
″N 2 − adsorption isotherm of activated pellets (25°C)
, and the mark ▲ indicates the N2 -adsorption isotherm (25°C) of the zeolite material (natural chabasite: powder finer than 150 mesh) used in this example. The vertical axis of FIG. 1 shows the nitrogen adsorption amount ml/g-adsorbent (NTP), and the horizontal axis shows the pressure mmHg. The adsorption isotherms of these two samples matched within the measurement error, and this shows that sodium alginate is extremely effective for strengthening the bond between particles during molding without impairing the adsorption properties inherent to zeolite. It is clear that it is working. Example 2 This example shows an example in which a molded body was produced by using X-type synthetic zeolite powder in combination with sodium alginate and bentonite, which is a clay-based binder, according to the second method of the present invention. The operation was performed according to Example 1. The summary of this example and the results obtained are as follows. (a) Zeolite material: Cicasorb Z-1030 (product name: manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.) [X- with a pore diameter of 10A]
Type-synthesized zeolite fine powder (Na-type), powder finer than 200 mesh] dried at 100° to 110°C 25
Kg (b) Sodium alginate: (Use 1000 cps sodium alginate manufactured by Hanui Chemicals) 2% of the above zeolite material powder
(weight) added. (c) Clay-based binder: Bentonite powder finer than 150 mesh is added to the above zeolite material at 21
% addition. (d) Moisture content during mixing: 36.6% (f) Drying temperature for 1/8″ molded pellets: 100° to 110°C (g) Firing conditions for 1/8″ molded pellets: 525° to 540°C
(4 hours and 30 minutes); Air atmosphere The average compressive strength () of the dried 1/8" pellets obtained in this example is 6.74 Kg/pellet, and the average compression temperature of the fired product is 13.35 Kg/pellet. (Table 3 shows the results of the sampling inspection).
【表】
また本実施例で得られた焼成ペレツトの見掛密
度の平均値は1.0965ｇ／cm3である（第４表に抜き
取り検査の結果を示す）。[Table] Furthermore, the average value of the apparent density of the fired pellets obtained in this example was 1.0965 g/cm 3 (Table 4 shows the results of sampling tests).
【表】
比較のために、同種の市販のＸ−型ゼオライト
１／８″ペレツトの圧縮強度と見掛密度とを本実施例
により得られた製品の場合と全く同一の条件で測
定したところ、前者の平均値は12.01Kg／ペレツ
ト、後者の平均値0.9653ｇ／cm3であつた。これに
より、本発明方法により得られる製品が機械的強
度の点で優れていることがわかる。なお本実施例
で得られた1/8″ペレツトの活性化品に対する水吸
着能を測定した結果を、第２図の吸着等温線（25
℃）により示した。第２図は、縦軸には水吸着量
mg／ｇ−吸着剤が、横軸には水の蒸気圧mmHgが
示されている。
第２図中の実線は本実施例のペレツトの水の吸
着等温線（25℃）であり、破線は市販品のそれで
ある。これにより、水に対する吸着能は少なくと
も同種のＸ−型ゼオライト市販品と同等であるこ
とがわかる。
比較実験例 １
本例は、実施例２との比較のために実施例２と
同じＸ−型ゼオライト粉末を用いてアルギン酸ナ
トリウムを使用せずにベントナイト結合剤のみを
21％添加し、それ以外は実施例２と全く同じ条件
で行なつたものである。得られた1/8″ペレツトの
成型体の強度を第５表に示した。[Table] For comparison, the compressive strength and apparent density of the same type of commercially available X-type zeolite 1/8'' pellets were measured under exactly the same conditions as the product obtained in this example. The average value of the former was 12.01 Kg/pellet, and the average value of the latter was 0.9653 g/cm 3.This shows that the product obtained by the method of the present invention is excellent in terms of mechanical strength. The results of measuring the water adsorption capacity for the activated product of the 1/8" pellets obtained in the example are shown in the adsorption isotherm (25
°C). In Figure 2, the vertical axis shows the amount of water adsorption.
mg/g of adsorbent, and the horizontal axis shows the vapor pressure of water in mmHg. The solid line in FIG. 2 is the water adsorption isotherm (25°C) of the pellets of this example, and the broken line is that of the commercially available product. This shows that the adsorption capacity for water is at least equivalent to that of the same type of commercially available X-type zeolite. Comparative Experimental Example 1 In this example, for comparison with Example 2, the same X-type zeolite powder as in Example 2 was used, but only the bentonite binder was used without using sodium alginate.
21% was added, and the other conditions were exactly the same as in Example 2. Table 5 shows the strength of the molded 1/8" pellets obtained.
【表】
本比較実験例１で得られた1/8″焼成ペレツトの
圧縮強度の平均値（）は11.55Kg／ペレツトで
あるのに対し、実施例２で得られたそれは13.35
Kg／ペレツトである。これにより、明らかなよう
に、本発明の実施例で得られた最終製品のペレツ
トは約16％比較実験例１で得られるものより高
い。なお、成型加工についてみても実施例２の方
が比較実験例１よりもはるかに容易になし得るこ
とが確認された。
実施例 ３
本例はＡ−型ゼオライト粉末を本発明の第二法
により、アルギン酸ナトリウムと粘土系結合剤で
あるベントナイトを併用して成型体を製造した例
を示すものである。この場合、操作は実施例１に
準じて行つた。
本例の要旨と得られた結果について記載する。
(a) ゼオライト素材：シカソーブＺ−530（商品
名：関東化学株式会社製）〔細孔径5A（オング
ストローム）のＡ−型ゼオライト微粉末（Ca
−型）、200メツシユより細かい粉末〕の100°〜
110℃乾燥品30Kg
(b) アルギン酸ナトリウム：（アルギン酸ナトリ
ウムとして半井化学薬品製の1000cpsのものを
使用）、上記ゼオライト素材に対して２％（重
量）添加。
(c) 粘土系結合剤：15メツシユより細かいベント
ナイト粉末を上記ゼオライト素材に対して20％
添加。
(d) 混和時の水分含有量：37.1％
(e) 混和時間：３時間
(f) 1/8″成型ペレツトの乾燥温度：100°〜110℃
(g) 1/8″成型ペレツトの焼成条件：530°〜540℃
（４時間）；空気雰囲気
本実施例で得られた1/8″乾燥ペレツトの平均圧
縮強度（）は2.88Kg／ペレツト、焼成ペレツト
の値は8.53Kg／ペレツトである（第６表に抜き取
り検査の結果を示す）。[Table] The average compressive strength () of the 1/8" fired pellets obtained in Comparative Experiment Example 1 was 11.55 Kg/pellet, while that obtained in Example 2 was 13.35
Kg/pellet. As can be seen, the final product pellets obtained in the examples of the invention are about 16% higher than those obtained in comparative example 1. In addition, it was confirmed that the molding process in Example 2 was much easier than in Comparative Experiment Example 1. Example 3 This example shows an example in which a molded body was manufactured using A-type zeolite powder in combination with sodium alginate and bentonite, which is a clay-based binder, according to the second method of the present invention. In this case, the operation was carried out according to Example 1. The summary of this example and the results obtained will be described. (a) Zeolite material: Cicasorb Z-530 (product name: manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.) [A-type zeolite fine powder (Ca
− mold), powder finer than 200 mesh] from 100°
110℃ dried product 30Kg (b) Sodium alginate: (1000cps sodium alginate manufactured by Hanui Chemicals was used), 2% (weight) added to the above zeolite material. (c) Clay-based binder: 20% bentonite powder finer than 15 mesh based on the above zeolite material.
Addition. (d) Moisture content during mixing: 37.1% (e) Mixing time: 3 hours (f) Drying temperature for 1/8″ molded pellets: 100° to 110°C (g) Firing conditions for 1/8″ molded pellets :530°~540℃
(4 hours); Air atmosphere The average compressive strength () of the 1/8" dried pellets obtained in this example is 2.88 Kg/pellet, and the value of the fired pellets is 8.53 Kg/pellet (Table 6 shows the results of the sampling test. ).
【表】
また本実施例で得られた焼成ペレツトの見掛密
度の平均値は1.1969ｇ／cm3である（第７表に抜き
取り検査の結果を示す）。[Table] Furthermore, the average value of the apparent density of the fired pellets obtained in this example was 1.1969 g/cm 3 (Table 7 shows the results of sampling tests).
【表】
比較のために、同種の市販のＡ−型ゼオライト
（Ca−型；細孔径5A）1/8″ペレツトを本実施例の
焼成条件と同一の条件下に再活性化を行なつた
後、その圧縮強度と見掛密度とを測定した。その
結果前者の平均値は8.28Kg／ペレツトであり、ま
た後者の平均値は1.1499ｇ／cm3であつた。これら
の試験値の比較よりみても本発明の方法は、成型
性能において優れていることがわかる。なお本実
施例で得られた1/8″ペレツトの活性化品を用い
て、酸素および窒素ガスに対する吸着性能を試験
した。その結果を第３図に示した。
第３図中の吸着等温線はいずれも25℃の測定し
たものである。図中の破線は前記の市販の1/8″ペ
レツト活性化品の酸素および窒素ガスの吸着等温
線を示すものであり、また実線および・印は本実
施例で得られた1/8″ペレツト活性化品の酸素およ
び窒素ガスの吸着等温線を示すものである。第３
図は、縦軸にはガス吸着量ml／ｇ−吸着剤
（NTP）が、横軸には圧力mmHgが示されている。
これらの吸着等温線の比較より、本発明方法で得
られた製品と市販品とでは酸素の吸着特性はほぼ
同等であり、一方窒素ガスの吸着性能は本発明方
法で得られた製品の方が市販品より優れているこ
とが判る。従つて窒素−酸素混合ガスを吸着法に
より分離する場合、本発明方法により製造された
製品は市販品に比較してより高い性能を発揮す
る。[Table] For comparison, 1/8" pellets of the same type of commercially available A-type zeolite (Ca-type; pore size 5A) were reactivated under the same firing conditions as in this example. After that, the compressive strength and apparent density were measured.As a result, the average value of the former was 8.28Kg/pellet, and the average value of the latter was 1.1499g/ cm3.From a comparison of these test values, It can be seen that the method of the present invention is excellent in molding performance.The activated 1/8" pellets obtained in this example were used to test the adsorption performance for oxygen and nitrogen gas. The results are shown in Figure 3. All adsorption isotherms in Figure 3 were measured at 25°C. The broken line in the figure shows the adsorption isotherm of oxygen and nitrogen gas for the commercially available activated product of 1/8" pellets, and the solid line and the mark . This figure shows the oxygen and nitrogen gas adsorption isotherms of the activated product. Third
In the figure, the vertical axis shows gas adsorption amount ml/g-adsorbent (NTP), and the horizontal axis shows pressure mmHg.
A comparison of these adsorption isotherms shows that the oxygen adsorption properties of the product obtained by the method of the present invention and the commercially available product are almost the same, while the product obtained by the method of the present invention has better nitrogen gas adsorption performance. It can be seen that it is superior to commercially available products. Therefore, when a nitrogen-oxygen mixed gas is separated by adsorption, the product produced by the method of the present invention exhibits higher performance than commercially available products.
第１図は、前記実施例１で得られた製品ならび
に実施例１で用いたゼオライト素材の窒素ガスの
吸着等温線（25℃）を測定した結果を示す図であ
る。第２図は、前記実施例２で得られた製品なら
びに市販品の水の吸着等温線を測定した結果を示
す図である。第３図は前記実施例３で得られた製
品および市販品の酸素および窒素ガスの吸着等温
線を測定した結果を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the results of measuring the nitrogen gas adsorption isotherm (25° C.) of the product obtained in Example 1 and the zeolite material used in Example 1. FIG. 2 is a diagram showing the results of measuring water adsorption isotherms of the product obtained in Example 2 and commercially available products. FIG. 3 is a diagram showing the results of measuring the oxygen and nitrogen gas adsorption isotherms of the product obtained in Example 3 and commercially available products.
Claims (1)
イトにアルギン酸ナトリウムを加えて水分の存在
する状態において混和し、その混和物を成型し、
得られた成型体を乾燥し次いで400℃ないし750℃
の温度域で焼成することを特徴とするゼオライト
の製造法。 ２ 粉状または粒状の天然もしくは合成のゼオラ
イトにアルギン酸ナトリウムと粘土系結合剤とを
加えて水分の存在する状態において混和し、その
混和物を成型し、得られた成型体を乾燥し、次い
で400℃ないし750℃の温度域で焼成することを特
徴とするゼオライトの製造法。[Claims] 1. Adding sodium alginate to powdered or granular natural or synthetic zeolite and mixing in the presence of moisture, molding the mixture,
The obtained molded body is dried and then heated to 400℃ to 750℃.
A method for producing zeolite, which is characterized by firing at a temperature range of . 2 Add sodium alginate and a clay binder to powdered or granular natural or synthetic zeolite, mix in the presence of moisture, mold the mixture, dry the resulting molded body, and then A method for producing zeolite characterized by firing at a temperature range of ℃ to 750℃.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13212182A JPS5926922A (en) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | Preparation of zeolite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13212182A JPS5926922A (en) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | Preparation of zeolite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5926922A JPS5926922A (en) | 1984-02-13 |
| JPH0314774B2 true JPH0314774B2 (en) | 1991-02-27 |
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ID=15073896
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13212182A Granted JPS5926922A (en) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | Preparation of zeolite |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPS5926922A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5011667A (en) * | 1988-09-08 | 1991-04-30 | Engelhard Corporation | Self-bound sodium chabazite aggregates and methods for preparation thereof |
| DE3920048A1 (en) * | 1989-06-20 | 1991-01-03 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | ALUMOSILICATE CATALYST FORMWORK AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP13212182A patent/JPS5926922A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5926922A (en) | 1984-02-13 |
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